Tesi di Laurea Controllo Adattativo con Imput Output Feedback Linearization di un Manipolatore Industriale

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CAPITOLO 1Automazione e Roboticaarco, il trasporto di materiali leggeri, l’assemblaggio e in genere i processitecnologili.Il robot ABB IRB 400 in Figura 1.10 ha anch’esso una struttura antropomorfa a seigiunti ma, a differenza della precedente struttura a catena aperta, possiede una catenachiusa di tipo a parallelogramma tra i giunti di spalla e di gomito. Lo sbraccio variada 1960 a 2740 mm per le varie versioni, con una ripetibilità da 0.07 a 0.1 mm. Lavelocità massima all’organo terminale è di 2200 mm/s. La portata è di 60 kg. Puòessere montato a pavimento o a parete. La gamma di applicazioni per cui tale robot èimpiegato nell’industria include il trasporto di materiali, il carico e lo scarico dimacchine, la molatura, l’incollaggio, la pressatura, lo stampaggio e l’assemblaggio.L’unità lineare Kuka KL 250 con robot KR 15/2 in figura 1.11 è composta da unastruttura antropomorfa a sei giunti con polso sferico, montata su una slitta coninstallazione a portale; è disponibile anche l’installazione verticale. La portatadell’unità lineare è di 250 kg con corsa di 6200 mm, una velocità massima di 1310mm/s e una ripetibilità di 0.2 mm. D’altra parte, il robot è caratterizzato da unaportata di 25 kg, una sbraccio di 1570 mm e una ripetibilità di 0.1 mm. Le velocitàmassime sono di 152°/s per i primi tre giunti, mentre variano da 284 a 604°/s per gliultimi tre giunti. Dal momento che il controllo dell’unità lineare è effettivamenteintegrato nel sistema di controllo del robot come un settimo asse di moto, si ottienerindondanza cinematica rispetto a compiti a sei gradi di libertà e in definitivamaggiore mobilità all’interno dello spazio di lavoro. La gamma di applicazioni percui tale robot è impiegato nell’industria include il carico e lo scarico di macchine disaldatura ad arco, la finitura, il rivestimento, la sigillatura, il taglio a plasma e a gettod’acqua. Le due strutture che seguono sono da considerarsi meno convenzionali delleprecedenti quattro dal punto di vista delle applicazioni industriali. Il robot RoboticsResearch K-1207i in figura 1.12 ha anch’esso una struttura a sette giunti, ma ilgiunto addizionale è rotoidale ed è integrato nel robot articolato. Si ottiene cosìmaggiore destrezza avendo la possibilità di ripiegare il robot – caratteristicadesiderabile in operazioni che prevedono la manipolazione attraverso condotte opiccoli oblò – e di minimizzare lo spazio di ricovero. Viene impiegato un concetto dicostruzione modulare dei bracci che possono essere assemblati disponendo più unitàa sette giunti in serie sino a disporre di diciasette assi di moto in strutture topologiche16
CAPITOLO 1Automazione e Roboticaad albero. Il robot è utilizzato per operazioni di lavorazioni, soprattutto nell’industriae nel settore di ricerca aerospaziale.Il Robot Fanuc I-21i in fig. 1.13 ha una struttura antropomorfa a sei giunti con polsonon sferico. La novità per un prodotto industriale è rappresentata dai sensori integratinell’unità di governo, tra i quali un sistema di guida basato sulla visionetridimensionale e un sensore di forza a sei assi. Il robot utilizzato per il trasporto dioggetti arbitrariamente posizionati, come ad esempio pezzi sparpagliati su unvassoioio, nonché per l’assemblaggio di parti meccaniche complesse, come adesempio per il fissaggio di bulloni.Solo negli ultimi anni per lo più, la distanza tra realtà e “science fiction" si èaccorciata.La Honda ha di recente prodotto il robot antropomorfo Asimo, capace di afferrareoggetti e di scendere addirittura le scale grazie ad un sofisticato meccanismo dibilanciamento del baricentro.FIGIRA 1.14 : Il robot antropomorfo ASIMO è capace di muovere le mami, la testa,etc. e di salire fluidamente le scale, grazie ad un sofistificato meccanismo dibilanciamento del baricentro.Anche la multinazionale giapponese Sony ha di recente realizzato il cane-robotAIBO FIGURA 1.15 con minori potenzialità dell'avversario di casa Honda, ma conun mercato target più ampio. Grazie ad ulteriori innovazioni, come il movimento17
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CAPITOLO 5Implementazione Simulink
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ANALISI DEI RISULTATI OTTENUTIUTILI
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Anche in questo caso è possibile u
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6Errore di velocità Giunto 142dqr1
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25Velocità Giunto12015105dq1 [rad/
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12001000Confronto accelerazione Giu
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20Errore di velocità Giunto 215105
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25002000Confronto accelerazione Giu
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Simulazionedel sistema di controllo
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Confronto posizioni Giunto 110qr1q1
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600400Confronto velocità Giunto 1d
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Erreore di accelerazione Giunto 11.
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10Errore di posizione Giunto 250qr2
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15Posizione Giunto 2105q2 [rad]0-5-
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800Velocità Giunto 2600400dq2 [rad
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Confronto accelerazione Giunto 24 x
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2.5Errore di velocità Giunto 121.5
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15Velocità Giunto1105dq1 [rad/s]0-
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300250Confronto accelerazione Giunt
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0.15Errore di posizione Giunto 20.1
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15Confronto velocità Giunto 2dqr2d
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300Errore di accelerazione Giunto 2
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Simulazioneriferimento a gradinodel
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35posizione Giunto 1302520q1 [rad]1
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Confronto velocità Giunto 160dqr1d
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20Errore di posizione Giunto 21510q
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35Posizione Giunto 2302520q2 [rad]1
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1500Confronto velocità Giunto 2dqr
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Accelerazione Ginto 21 x 106 time[s
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INDICEINTRODUZIONE ALLA TESI Pag. 1
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